Modellierung von Diffusionsprozessen in Polyelektrolytmultischichten

Die Diffusion durch Polyelektrolytschichten ist bei vielen biotechnologisch-pharmazeutischen Anwendungen im Nanometerbereich von Bedeutung. Bei Experimenten wurde gefunden, dass bei der Diffusion eines Quenchers in mit Fluoreszenzfarbstoff markierten Polyelektrolytmultischichten die Kinetik des Diffusionsprozesses Charakteristika einer anormalen Diffusion aufweist. In dieser Arbeit wird qualitativ und quantitativ gezeigt, dass die Diffusion des Quenchers mit Subdiffusion beschrieben werden kann. Der gemessene Diffusionsprozess kann durch eine Superposition von Markov‘schen Diffusionsprozessen dargestellt werden. Das wird mit einer Monte-Carlo-Simulation nachgewiesen, die auf der analytischen Lösung des vorliegenden Reaktions-Diffusionsgleichungssystems basiert. Die experimentellen Daten werden im Zusammenhang mit der strukturellen Basis der parallel ablaufenden Diffusionsprozesse diskutiert